ES2325149T3 - Aparato de acondicionamiento de aire. - Google Patents

Abstract

Aparato (2) de acondicionamiento de aire que comprende una unidad (14) de enfriamiento, una unidad (18) de calentamiento y un ventilador (16) para hacer fluir aire a través de las unidades de calentamiento y enfriamiento, estando montada la unidad de calentamiento para movimiento pivotante o giratorio, caracterizado porque la unidad (18) de calentamiento es móvil entre unas posiciones primera y segunda dentro de un pasadizo (10) de flujo de aire del aparato (2), teniendo la unidad de calentamiento un eje de rotación (54) que se extiende a través del pasadizo de flujo de aire, y presentando la unidad de calentamiento una resistencia al flujo de aire a través del pasadizo de flujo de aire en sus posiciones primera y segunda, siendo menor la resistencia al flujo de aire en su segunda posición que en su primera posición.

Description

Aparato de acondicionamiento de aire.

La presente invención se refiere a un aparato de acondicionamiento de aire y, más particularmente, a un aparato de acondicionamiento de aire en el que el aire se puede calentar o enfriar dependiendo de los requisitos operativos.

Se conocen diversos sistemas de acondicionamiento de aire del tipo anterior. En uno de tales aparatos se disponen unidades separadas de enfriamiento y calentamiento a través de los cuales se dirige aire por medio de un ventilador.

Típicamente, la unidad de enfriamiento está constituida por un serpentín de enfriamiento que está conectado a una fuente de refrigerante. El calentador puede ser típicamente un calentador eléctrico. La unidad de enfriamiento o la unidad de calentamiento pueden operarse como resulte adecuado para generar las condiciones de aire deseadas.

En la mayor parte de condiciones operativas, el aparato se usará para enfriar aire, de manera que la unidad de calentamiento estará inoperativa. Sin embargo, el aire aún debe atravesar la unidad de calentamiento. Los Solicitantes han reconocido que este es un problema potencial dado que existe una caída de la presión de aire a medida que el aire atraviesa la unidad de calentamiento. Esto significa que el flujo de aire a través del aparato en su totalidad resulta obstaculizado innecesariamente, lo cual lleva a una menor capacidad de enfriamiento. Se requiere una unidad de ventilador más grande, que precisa un suministro de energía aumentado, para mantener la capacidad de enfriamiento. El documento JP 59 004839 describe un acondicionador de aire con un calentador que se puede mover fuera del flujo de aire. La reivindicación 1 está caracterizada con respecto a esta descripción.

Según la presente invención, en un primer aspecto, se proporciona un aparato de acondicionamiento de aire según la reivindicación 1. En sus realizaciones preferidas al menos, el aparato comprende una unidad de enfriamiento, una unidad de calentamiento y un ventilador para dirigir aire a través de las unidades de calentamiento y enfriamiento, en donde la unidad de calentamiento es móvil entre unas posiciones primera y segunda, presentando la unidad de calentamiento una menor resistencia al flujo de aire a través del aparato en su segunda posición.

La unidad de calentamiento es móvil hacia una posición en la que proporciona una menor resistencia a un flujo de aire a través del aparato. De este modo, cuando el aparato se ha de usar con fines de enfriamiento, puede moverse la unidad de calentamiento hacia la segunda posición de modo que la caída de presión a través del calentador se reduzca o se elimine. Esto significa que se mejora la capacidad de enfriamiento de la unidad de enfriamiento, o puede usarse una unidad de ventilador más pequeña para satisfacer unos requisitos de enfriamiento dado, lo cual supone un ahorro de energía.

En una disposición que no está de acuerdo con la presente invención, la unidad de calentamiento puede retirarse hasta una posición en el exterior de un pasadizo de flujo de aire, con el fin de eliminar completamente su resistencia al flujo de aire. Sin embargo, esta disposición puede suponer requisitos de espacio adicionales. En consecuencia, la unidad de calentamiento es móvil entre posiciones respectivas dentro del pasadizo de flujo de aire.

En una disposición, la unidad de calentamiento puede moverse hasta que quede nivelada con una pared del pasadizo de flujo de aire. Sin embargo, una disposición de esta clase puede ser difícil de materializar, así que según la presente invención la unidad de calentamiento es móvil hacia una posición dentro del pasadizo de flujo de aire en la que ésta presenta una menor resistencia al flujo de aire.

La unidad de calentamiento puede montarse para movimiento de translación, por ejemplo lineal, en una disposición que no está de acuerdo con la presente invención. Según la presente invención, la unidad de calentamiento se monta para movimiento pivotante o giratorio. Por tanto, la unidad de calentamiento puede tener un eje de rotación que se extiende, por ejemplo horizontalmente, a través del pasadizo de flujo de aire, con lo que en una posición puede extenderse sustancialmente a través del pasadizo de flujo de aire y en la otra posición se extiende generalmente a lo largo del pasadizo de flujo de aire, proporcionando así una menor resistencia al flujo de aire.

El movimiento del calentador puede efectuarse mediante cualquier actuador adecuado, preferiblemente un actuador lineal acoplado a la unidad de calentamiento por un acoplamiento adecuadamente giratorio, por ejemplo un acoplamiento de piñón y cremallera. Preferiblemente, el actuador es un termoactuador. Típicamente, tales actuadores comprenden un calentador PTC que, cuando es activado, calienta un motor de cera. La cera se expande entonces con el fin de impartir movimiento a un miembro de actuador.

En la realización preferida, la unidad de calentamiento es una unidad de calentamiento eléctrica. La unidad de calentamiento puede comprender típicamente un elemento de calentamiento soportado en un bastidor y el bastidor está montado para movimiento en el pasadizo de flujo de aire.

La unidad de calentamiento puede posicionarse aguas arriba de la unidad de enfriamiento, pero preferiblemente se posiciona aguas abajo de la unidad de enfriamiento.

La unidad de enfriamiento y el ventilador pueden ser de un diseño convencional. Por ejemplo, la unidad de enfriamiento puede comprender un serpentín de refrigeración alimentado con refrigerante, a través del cual fluye el aire. El ventilador puede ser de cualquier construcción adecuada, por ejemplo un ventilador de flujo axial. Sin embargo, es preferiblemente un ventilador centrífugo. El ventilador puede posicionarse en cualquier lugar conveniente, por ejemplo aguas arriba de la unidad de enfriamiento. Sin embargo, está preferiblemente situado entre la unidad de enfriamiento y la unidad de calentamiento.

Se describirá ahora una realización preferida de la invención a modo de ejemplo con referencia únicamente a los dibujos anexos, en los que:

La figura 1 muestra esquemáticamente una vista lateral de una realización de la invención en un primer estado operativo;

La figura 2 muestra el aparato de la figura 1 en un segundo estado operativo; y

La figura 3 muestra la unidad de calentamiento de las figuras 1 y 2 con mayor detalle.

Con referencia a las figuras 1 y 2, una unidad 2 de acondicionamiento de aire comprende un alojamiento 4, que tiene una entrada 6 de aire y una salida 8 de aire. Un pasadizo 10 de flujo de aire se extiende a través del alojamiento 4 desde la entrada 6 de aire hasta la salida 8 de aire. El flujo de aire se representa esquemáticamente por flechas en el pasadizo 10.

Dispuestos dentro del pasadizo 10 de flujo de aire según una manera de flujo en serie se encuentran un filtro 12 de aire, una unidad 14 de enfriamiento, un ventilador centrífugo 16 y una unidad de calentamiento 18.

La unidad de enfriamiento 14 es de un tipo convencional en la técnica, comprendiendo una pluralidad de tuberías conectadas a una fuente de refrigerante (no mostradas). A medida que se extrae aire a través de la unidad de enfriamiento 14 por el ventilador 16, se transfiere calor desde el aire al refrigerante en la unidad de enfriamiento 14, enfriando así el aire.

El aire enfriado atraviesa entonces el ventilador centrífugo 16 que expele el aire a trasvés del calentador 18.

El calentador 18 es un calentador eléctrico. Según se puede ver más claramente por la figura 3, el calentador 18 es generalmente rectangular y comprende una pluralidad de elementos 22 de calentamiento sobre los cuales se hace pasar el aire. El calentador 18 está soportado en un bastidor 20. Se suministra energía a los elementos 22 a través de unos conectores eléctricos 24 montados en un lado del bastidor 20. Se suministra energía a los conectores a través de unos cables 26.

El bastidor 20 se monta pivotadamente en una sección 28 de la pared del pasadizo 10 de flujo de aire. La sección 28 de pared puede montarse retirablemente en el aparato para comodidad del montaje.

Un extremo 30 del bastidor está provisto de una ménsula 32 en forma de L formada integralmente, cuyo extremo está provisto de una abertura 34. Una ménsula adicional 36 se alza desde la sección 28 de pared de pasadizo. El extremo superior de la ménsula 36 monta un muñón 38 que se extiende a través de la abertura 34 de la ménsula 32 de alojamiento para así soportar pivotadamente un extremo del bastidor. Los cables 26 de suministro de energía atraviesan el muñón 38 y posteriormente un ojal 40 montado en la sección 28 de pared para conexión con un control del aparato, no mostrado.

Una segunda ménsula 42 en forma de L formada integralmente está dispuesta en el otro extremo 44 del bastidor 20 del calentador. El extremo distal 46 de la ménsula 42 está provisto de dos aberturas separadas que reciben unos pasadores 48 respectivos de un acoplamiento giratorio 50 de un actuador 52. Los ejes de rotación del acoplamiento 50 y el muñón 38 son coincidentes a fin de definir un eje de rotación 54 para la unidad 18 de calentador.

El actuador 52 de esta realización es un termoactuador. Éste es del tipo que comprende un calentador PTC que, cuando es activado, calienta un motor de cera. Esta sustancia se expande empujando hacia fuera un vástago 56 que está acoplado a un acoplamiento giratorio 50 de piñón y cremallera. Actuadores de este tipo se suministran por ELTEK SpA de Casale Monf., Italia, bajo el código de producto 10.0331xx. De esta manera, el movimiento lineal del vástago 56 hace que los pasadores 48 del acoplamiento 50 giren alrededor del eje 54, haciendo girar así la unidad 18 de calentador.

El actuador 52 y el acoplamiento 50 están soportados sobre una ménsula angular 58 que está montada en la sección 28 de pared. Unos cables 60 para el actuador se extienden a través de un ojal 62 en la sección 28 de pared para conexión al control de aparato.

La parte superior 64 del bastidor 20 está provista de otra ménsula 66 de montaje formada integralmente. Un cortacircuito térmico 68, tal como un cortacircuito de tipo disco bimetálico, está montado sobre esta ménsula 66 a fin de interrumpir el suministro de potencia a los elementos de calentamiento 22 en el caso de un sobrecalentamiento de la unidad.

Volviendo ahora a las figuras 1 y 2, en la condición operativa mostrada en la figura 1, el calentador 18 está dispuesto en una primera posición en la que está dispuesto en general verticalmente con el fin de extenderse a través del pasadizo 10 de flujo de aire. Esto se corresponde con la condición operativa del calentador 18 según se muestra en la figura 3. En esta condición operativa, el calentador se activará y se dirigirá aire a través del calentador a una temperatura adecuada y se expelerá este aire a través de la lumbrera 8 de salida de aire. En esta condición operativa, la unidad de enfriamiento 14 está normalmente inoperativa.

Sin embargo, en un modo de funcionamiento de enfriamiento del aparato 2, (según se muestra en la figura 2) el calentador eléctrico es desactivado y se hace circular líquido de refrigeración a través de la unidad de enfriamiento 14. En esta condición operativa, el actuador 52 se activa para hacer girar 90º el calentador 18 alrededor de su eje 54 hasta una segunda posición en la está situado a lo largo del pasadizo 10 de flujo de aire, generalmente paralelo al flujo de aire.

Por tanto, en esta condición operativa la unidad de calentamiento 18 presenta un área frontal muy reducida al flujo de aire, reduciendo así la resistencia al flujo de aire. En consecuencia, existe una menor caída de presión a través del calentador que la que podría tener lugar en otro caso. Esto significa que, en el modo de enfriamiento, la capacidad de enfriamiento de la unidad de enfriamiento 14 resulta aumentada o el ventilador 16 puede fabricarse más pequeño, reduciendo así el consumo de energía.

Se apreciará que pueden hacerse diversas modificaciones de la realización anteriormente descrita sin apartarse del alcance de la invención según se define por las presentes reivindicaciones. Por ejemplo, el calentador 18 puede montarse en una posición diferente en el pasadizo 10 de flujo de aire, y no necesita tener un eje de rotación que se extienda a través del centro del pasadizo - el eje podría desplazarse a un lado del pasadizo o hacia el mismo. Asimismo, podría usarse un tipo de actuador diferente. Podría usarse también un tipo de calentador diferente.

Claims (11)

1. Aparato (2) de acondicionamiento de aire que comprende una unidad (14) de enfriamiento, una unidad (18) de calentamiento y un ventilador (16) para hacer fluir aire a través de las unidades de calentamiento y enfriamiento, estando montada la unidad de calentamiento para movimiento pivotante o giratorio, caracterizado porque la unidad (18) de calentamiento es móvil entre unas posiciones primera y segunda dentro de un pasadizo (10) de flujo de aire del aparato (2), teniendo la unidad de calentamiento un eje de rotación (54) que se extiende a través del pasadizo de flujo de aire, y presentando la unidad de calentamiento una resistencia al flujo de aire a través del pasadizo de flujo de aire en sus posiciones primera y segunda, siendo menor la resistencia al flujo de aire en su segunda posición que en su primera posición.

2. Aparato (2) según la reivindicación 1, en el que en una posición la unidad (18) de calentamiento se extiende sustancialmente a través del pasadizo (10) de flujo de aire y en la otra posición se extiende generalmente a lo largo del pasadizo de flujo de aire, proporcionando así la menor resistencia al flujo de aire.

3. Aparato (2) según la reivindicación 1 o 2, en el que el eje de rotación (54) se extiende horizontalmente a través del pasadizo (10) de flujo de aire.

4. Aparato (2) según la reivindicación 1, 2 o 3, que comprende un actuador lineal (52) y un acoplamiento giratorio (50) para movimiento de la unidad (18) de calentador.

5. Aparato (2) según la reivindicación 4, en el que el actuador (52) es un termoactuador.

6. Aparato (2) según cualquier reivindicación precedente, en el que la unidad (18) de calentamiento es una unidad de calentamiento eléctrica.

7. Aparato (2) según la reivindicación 6, en el que la unidad (18) de calentamiento comprenden un elemento (22) de calentamiento soportado en un bastidor (20), estando dicho bastidor montado para movimiento.

8. Aparato (2) según cualquier reivindicación precedente, en el que la unidad (18) de calentamiento está posicionada aguas abajo de la unidad (14) de enfriamiento.

9. Aparato (2) según cualquier reivindicación precedente, en el que la unidad (14) de enfriamiento comprende un serpentín de enfriamiento alimentado con refrigerante.

10. Aparato (2) según cualquier reivindicación precedente, en el que el ventilador (16) es un ventilador centrífugo.

11. Aparato (2) según cualquier reivindicación precedente, en el que el ventilador (16) está situado entre la unidad (14) de enfriamiento y la unidad (18) de calentamiento.